半月板根部損傷的研究進展*

張田宇 綜述 任逸眾 賈巖波 審校

(內蒙古醫科大學第二附屬醫院運動醫學中心,呼和浩特 010030)

半月板根部損傷是指發生在半月板根部附著處1 cm內的放射狀撕裂,或者是根部附著部完全的骨質或軟組織撕脫。半月板根部損傷損害了整個膝關節對負荷的分散,減少承受負荷的表面積,使患者易發生早期退行性變化,從而改變他們的日?；顒覽1]。為有效地修復撕裂的根部,解剖學和生物力學的基礎知識是至關重要的。本文對半月板根部損傷的進展進行文獻總結。

1 解剖學

半月板為纖維彈性的新月形墊,位于脛股關節。內側半月板呈C形,橫截面為三角形,大約10 mm寬,3～5 mm厚。外側半月板更圓,10～12 mm寬,4～5 mm厚。組織學上,半月板上的纖維排列成不同的層,外層由隨機排列的膠原基質網絡組成,組成類似于透明軟骨[2],可以使其在低摩擦的表面上平滑地滑動;內層構成半月板的大部分厚度,由相互纏繞的徑向和環向纖維層組成。環向層的主要功能是消除環向應力,這是半月板功能的關鍵。徑向纖維層為半月板提供固有的強度[2]。供應半月板的血管主要來自膝內側和外側動脈的分支。這些血管的分支在膝關節的滑膜和關節囊組織內形成半月板周圍血管網,該網絡向周圍25%的半月板提供血液供應。這種有限的血管分布減少中心白區的愈合潛力,但支持外圍紅區的一些愈合[3]。

對于半月板根部撕裂的功能性修復,了解半月板根部附著點的解剖非常重要,Laprade等[4]對此有很好的描述:內側半月板的后根部附著處距脛骨內側隆起點約11.5 mm,按方向細分,根部附著點在脛骨內側隆起尖端后9.6 mm,外側0.4 mm,內側半月板后根部附著點也在脛骨平臺內側關節軟骨拐點的外側3.5 mm,后交叉韌帶(posterior cruciate ligament,PCL)最上附著點的前面8.2 mm,根部附著體的面積約為30 mm2,外側半月板根部附著處距脛骨外側隆起頂端約5.3 mm;按方向細分,外側半月板根部在脛骨外側隆起尖端內側4.2 mm和后方1.5 mm處,距平臺外側關節軟骨內側4.3 mm,距前交叉韌帶最上附著點12.7 mm,距外側半月板前根附著點后內側角10.1 mm,附著面積約為39 mm2。

2 半月板后根的生物力學意義

半月板固定在脛骨平臺,以提供減震和應力分散的作用,并增加載荷傳遞的接觸面積。后根撕裂半月板不再固定在平臺上,破壞環狀應力的消散,增加載荷,大量研究[4～7]證實了這一點。Allaire等[8]測試膝關節在載荷為1000N時屈曲0°、30°、60°和90°的情況下半月板根部撕裂的生物力學后果,并與完整的根部、修復的根部和接受完全半月板切除術的膝關節進行比較,結果顯示與完整和修復的根部相比,有根部撕裂的膝關節峰值接觸壓力隨著膝關節屈曲程度的增加而顯著增加,且半月板根部撕裂在生物力學上的功能喪失相當于半月板切除術。

由于板股韌帶的附著及其穩定作用,根部撕裂的表現略有不同。Amadi等[6]對人類膝關節的生物力學研究很好地說明了這一點:當板股韌帶被切斷時,即使根部完整,任何通過膝關節轉移的載荷都會導致接觸壓力增加,接觸面積減少。Forkel等[5]在牛生物力學模型中也證實了這一點。在他們的研究中,根部撕裂但完整的板股韌帶保持了可接受的應力消散,但是在半月板-股韌帶的截面上,應力負荷急劇增加,且在靠近牙根附著處的放射狀撕裂傾向于表現為牙根撕脫。LaPrade等[4]在一個距離牙根附著點3 mm和6 mm處造成完全徑向撕裂的生物模型中增加接觸負荷和減少接觸面積,這2種撕裂的表現與牙根撕脫相似,在生物力學上與牙根撕脫相當。

3 診斷

半月板根部撕裂的臨床診斷給骨科醫生帶來挑戰,因為病史和體征與更常見的半月板角或體部撕裂相似[9]。與典型的半月板撕裂相比,卡頓癥狀較少出現。體格檢查時,患者會有屈膝疼痛,尤其是過度屈膝。關節間隙處的壓痛也是常見的,麥克默里試驗可能是陽性的。在某些罕見的情況下,可以觸摸到突出的半月板。假設有后根撕裂,在膝關節完全伸展時對膝關節施加內翻應力,沿后外側關節線的觸診有時可能觸及到半月板突出,一旦內翻應力消除,半月板外突就會減少。

體格檢查缺乏敏感性和特異性,需要先進的成像技術才能更清楚地診斷后根撕裂。MRI仍然是黃金標準[10],T2有3個主要征象,可能表明后根撕裂的存在:矢狀位圖像上的“鬼影征”是指外側或內側完全沒有半月板信號;橫斷位上的放射狀撕裂可以清楚地顯示撕裂類型,但根據MRI切割深度的不同而不同;冠狀位圖像上的“截斷信號”顯示根部的完全分離[10,11]。利用這3種影像征象,LaPrade等[10]報道關節鏡檢查半月板后根撕裂發生率為9.1%(26/287),術前3.0T MRI對內側根部撕裂診斷的敏感性82.4%,特異性80%,陰性預測值98.6%,對外側半月板根部撕裂,敏感性60%,特異性90.3%,陰性預測值98.4%。他們得出結論:3.0T MRI對于半月板后根部撕裂的診斷具有較高的敏感性和特異性,但是有些根部損傷還是需要在關節鏡術中才能被發現。

4 治療

目前的治療選擇包括非手術治療、半月板切除或部分切除術以及半月板根部修復術。半月板根部修復的目的是恢復自然的關節生物力學,盡管并不是所有的患者都適合手術,也不是所有的根部撕裂都可以修復。因此,選擇病人是非常重要的,那些不適合手術的患者仍然可以從非手術治療中受益。

4.1 非手術治療

半月板根部撕裂的非手術治療適用于久坐不動的患者,這些患者有內科合并癥、晚期骨關節炎(Outerbridge[12]3級或4級)、關節間隙狹窄、明顯的膝內翻畸形(>5°),或慢性、退行性、不可修復的撕裂[13]。年齡在手術適應證中的作用尚未完全闡明。Moon等[14]將年齡>45歲或50歲作為手術治療的禁忌證,認為退變的半月板組織愈合能力較差。符合非手術標準的患者受益于多種模式治療,包括物理治療、非類固醇抗炎藥物、關節內注射和減壓器支撐來緩解癥狀[15]。

4.2 半月板切除術

健康、活躍、退行性改變輕微或無退行性改變(Oterbridge 1級或2級)、關節間隙輕微狹窄或無狹窄的半月板根部撕裂患者適合手術治療[15]。目前的手術方案包括關節鏡下半月板切除術和關節鏡下半月板根部修復術[1,15]。由于半月板根部撕裂非手術治療的較差預后,Krych等[16]探討半月板切除術是否能緩解患者的疼痛并延遲關節置換,他們對非手術治療(保守組,n=26)和部分半月板切除術(手術組,n=26)進行回顧性比較,手術組14例(54%)平均54.3月進展到全膝關節置換術,保守組9例(34%)平均30.2月進展到全膝關節置換術,2組最終Tegner活動量表評分、國際膝關節文獻委員會(International Knee Documentation Committee,IKDC)評分、K-L分級、進展到關節置換術的時間無顯著差異(P>0.05),他們得出結論半月板切除術不是手術治療半月板根部撕裂的可行方法。此后的幾項研究[17～21]證明半月板根部修復的良好效果。Faucett等[22]證明半月板修復提供比半月板切除或非手術治療更長的骨關節炎進展期,修復半月板根部239例中,171例(約75%)在5年內無骨性關節炎發生,半月板切除組和非手術組這一比例分別為19%(14/74)和24%(10/41)?？梢?與半月板切除術相比,半月板根部修復術在避免關節置換方面也顯示出良好的效果。

慢性半月板根部撕裂沒有明顯退行性改變(Oterbridge 1級或2級)的患者適合半月板根部修復,但是對于愈合能力、半月板組織質量較差合并晚期(Oterbridge 3級或4級)退行性改變的慢性根性撕裂,半月板切除術可能更受青睞,然而關于可修復的慢性化定義尚未有文獻闡明[23]。

4.3 半月板修復術

半月板根部修復的2種主要技術已經得到普及——經脛骨隧道縫合技術和帶線錨釘縫合技術,目的是恢復半月板根部與骨的解剖連接,以促進軸向承重負荷轉化為環狀應力[24,25]。這2種技術都需要在解剖足印處插入錨或創建通道,固定半月板后根。

4.3.1 經脛骨隧道縫合技術

經脛骨隧道拔出技術通過懸吊縫線固定的方法修復后根[26～28]。關節鏡下可視化確定半月板根部的解剖位置,清理周圍軟組織,為修復做準備;利用ACL脛骨定位器,通過在脛骨近端前內側的小切口,將導向針插入根部附著區;在確認解剖位置后,建立直徑5～6 mm隧道,使用外科醫生選擇的縫合通道裝置,將2號不可吸收縫線穿過撕裂的半月板根部;通過之后將縫線從脛骨隧道拉出,在膝關節處于30°屈曲狀態時,使用外科醫生首選的固定結構(通常是皮質紐扣或擠壓釘和墊圈)進行拉伸和固定[29]。當半月板處于解剖復位位置時,這種膝關節屈曲程度有助于根部的固定。這種方法的缺點是增加半月板縫合復合體之間的蹦極效應和縫合材料磨損的風險[30,31],但在技術上挑戰性較小,對膝關節重要結構的損害風險相對較低[32],避免縫合錨松動引起的潛在并發癥[33]。因此,大多數外科醫生使用經脛骨隧道拔出技術治療半月板根部損傷[34]。LaPrade等[19]報道45 例經脛骨隧道拔出半月板根部修復術,其中15 例<50 歲,30例>50 歲,14例外側根部撕裂,31例內側根部撕裂,平均隨訪2.5年(2.0～4.3年)。Lysholm評分由術前(43.2±2.6)分提高到術后(82.9±2.1)分(P<0.01);Tegner活動量表術前(2.5±0.2)分,術后提高到(4±0.1)分(P<0.01);骨關節炎指數西大略湖和麥克馬斯特大學(The Western Ontario and McMaster Universities,WOMAC)評分由術前(42.6±1.7)分降到術后(5.8±2.1)分(P<0.01),術后所有功能評分均顯著改善,即無論年齡大小還是內側或外側根部損傷,經脛骨隧道拔出半月板根部修補術在功能、疼痛癥狀和活動水平方面均有顯著改善。Lee等[20]對25例經脛骨拔出修復術進行第2次關節鏡檢查,以評估半月板根部的愈合潛力,14個月時愈合率為76%(19/25),可能隨著時間的延長顯示更高的愈合率。

還有幾種額外的縫合技術提高經脛骨隧道拔出的修復強度[35～38]。修復半月板根部多種縫合方式,包括2條簡單縫線縫合、水平褥式縫合、改良Mason-Allen縫合以及不同的環縫和束帶縫合方式。Anz等[39]在尸體模型上測試4種不同的縫合方式:2條簡單縫線縫合、水平褥式縫合、1個雙鎖環縫合、2個雙鎖環縫合,結果顯示2個雙鎖環縫合的失敗率最高。Feucht等[40]報道改良Mason-Allen和2條簡單縫線縫合方式在剛度、循環載荷和失效載荷方面優于水平褥式縫合和環形縫合。Lee等[41]評估25例關節鏡下采用Mason-Allen縫合方式(M組)修復內側半月板根部的臨床和放射學結果,與25例采用簡單縫合(S組)相比,M組和S組平均隨訪時間分別為24.1、25.9月(P=0.248),2組患者Lysholm、IKDC和Tegner活動度評分均有顯著改善,M組修復后根部愈合情況好于S組(P=0.065);2組術后臨床效果無顯著差異,但MRI示M組術后內側半月板脫出減少(0.9±0.6)mm,S組增加(1.0±0.6)mm(P<0.001);M組在Kellgren-Lawrence分級和軟骨退變方面無明顯進展(P=0.083,P=0.317),S組這2項指標均顯著增加(P=0.008,P<0.001)。他們認為盡管2種不同縫合技術短期隨訪臨床效果無顯著差異,但與單純縫合相比,Mason-Allen縫合改善半月板的擠壓脫出程度。

4.3.2 帶線錨釘縫合技術

縫合錨修補術通過將錨釘置入在解剖止點來固定半月板根部,以達到最小化的懸吊長度?？p合錨修復利用輔助的后內側或后外側入口,更好地使錨釘插入解剖根附著部位,且有助于縫合通道穿過撕裂的半月板根部。通常輔助入口比平常更靠近近端,以便更垂直地插入縫合錨并避開內側股骨髁的后凸[28,29]。在關節鏡下,確定半月板根部的解剖位置,在半月板根部插入雙負荷縫合錨釘,并使用縫合套索或使用肩袖型縫合通道裝置穿過前內側或前外側入口進行縫合,通過之后將縫線在膝關節屈曲 30°狀態下進行打結捆綁[42]。

如果對半月板根部使用關節鏡下縫合錨釘修復技術,經常需要輔助入口來解剖放置錨釘,通常需要先建一個輔助的后內側入路。首先,關節鏡可通過股骨內側髁與后交叉韌帶之間的間隙進入后內側間室。直視下,可在關節線上方 3～5 cm 處、股骨內側髁后方、內側副韌帶和腓腸肌內側頭之間穿入硬膜外針。入口應在透照下進行,以避免損傷隱神經和大隱靜脈。皮膚切開之后需要鈍性剝離。如果需要輔助性的后外側入路,應使用類似的技術。入路應放置在關節線上方 3～5 cm 處和股二頭肌前方,以避開腓神經。

如果在后外側和后內側輔助入口之外需要更多可視化入路,可以創建一個跨房間隔入路。許多研究者都描述了這個入路[43～45]。后隔膜是一個三角形的雙層滑膜組織,將膝關節的后部分為后內側和后外側隔室,它的前部為后交叉韌帶,上部為股骨髁間切跡的后部,后部為關節囊的后部[46]。在創建后內側和后外側入口后,套管可以穿過隔膜,同時保持靠近 PCL 的后部和 Wrisberg 韌帶,以提供與神經血管束的安全距離。因為這種手術方法對技術要求很高,需要額外的高后內側工作入口和專門的器械,有破壞軟骨和神經血管結構的風險,所以在臨床中不如第1種術式受歡迎[32]。

Kim等[47]前瞻性隨機對照研究比較22例經脛骨拔出術與22例縫合錨釘術修復內側半月板根部,對患者進行26個月隨訪,2組IKDC評分由術前(57.3±4.1)、(58.5±2.1)分提高到末次隨訪(91.8±4.6)分和(93.4±3.2)分,Lysholm、HSS評分較術前也顯著改善(P<0.05),但2組間比較差異無顯著性(P>0.05),2組患者術后MRI示半月板擠壓均減少,由術前(4.3±0.9)mm和(4.1±1.0)mm分別降到術后(2.1±1.0)mm和(2.2±0.8)mm(P<0.05),但2組間無明顯差異(P>0.05)。目前文獻關于半月板擠壓及其對預后影響的研究還很有限。綜上所述,帶線錨釘縫合法與脛骨隧道縫合法治療半月板后根部撕裂均具有較好的短期效果,可明顯改善膝關節功能,但二者療效比較無明顯差異,中長期療效仍需進一步觀察。

5 小結

半月板后根部撕裂是一種復雜的損傷,應該在沒有退行性變化的年輕健康患者中進行修復,以防止進展為骨關節炎。除半月板脫出外,經脛骨拔出技術和縫合錨釘修復技術均取得良好的效果,臨床和放射學無顯著差異。未來的研究應重點關注減少術后半月板擠壓脫出,需要大量長期的前瞻性研究。